Как проверить диод на работоспособность цифровым мультиметром

Диагностика светодиода в фонарике

Светодиодный фонарик аккумуляторного или других типов довольно надежное устройство, но и он от поломок не застрахован. Если даже после установки новых батареек свечение остается слабым или вовсе отсутствует, необходимо проверить работоспособность светодиодов и их драйверов.

Проверка фонарика выполняется в следующей последовательности:

1. Отвинчиваем крышку или коническую часть в передней части корпуса.
2. Извлекаем светодиодный модуль.
3. На плате светодиода – две контактные площадки, к которым подводятся красный и черный провод. Красный провод соответствует положительной полярности (маркировка «+» на плате), а черный – отрицательной (маркировка «-»). В соответствии с полярностью на контакты следует кратковременно подать напряжение в 3 – 4 В (не более 4,2 В!). Если яркость свечения светодиода не изменилась, значит его необходимо заменить. В противном случае (светодиод горит надлежащим образом) замене подлежит драйвер.
4. Замена светодиода возможна только в том случае, если его плата прикреплена к капсуле светодиодного модуля посредством винтов. Если плата посажена на термоклей, замена будет нецелесообразной, в этом случае меняют весь модуль.

Отвинтив плату, следует отпаять светодиод, а затем установить новый.

Наглядно проверка обособленного светодиода и простота устройства тестера демонстрируется в следующем видео от крупнейшего поставщика электрооборудования в России.

Часто при поломке того или иного электронного устройства мы без раздумий несем потерпевшего в ремонт, где нам предъявляют солидный счет. Между тем, причина аварии может заключаться всего лишь в отказе светодиода, который легко можно заменить своими силами.

Таким образом, умение проверить работоспособность этих элементов, которые применяются сегодня довольно широко, позволит сэкономить средства и сократить время ремонта до минимума.

Сегодня без электроники никуда. Она является составной частью любого современного прибора или гаджета. При этом все приборы, как это ни печально, не могут работать вечно и периодически ломаются. Одной из довольно распространенных причин поломки целого ряди электроприборов, является выход из строя такого элемента электросети, как диод.

Провести проверку исправности этого компонента можно своими руками в домашних условиях. Эта статья расскажет вам, как проверить диод мультиметром, а также о том, что собой представляют данные элементы и каков сам измерительный прибор.

Особенности диодов

Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-». Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультиметром.

Различные виды диодов.

На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:

• светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
• защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.

Будет интересно Способы проверки транзисторов на работоспособность

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.

Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.

Диод Шоттки

Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:

• превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
• превышение обратного напряжения;
• некачественная деталь;
• нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.

При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.

Что такое мультиметр

Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:

• измеряет напряжение;
• определяет сопротивление;
• проверяет провода на предмет наличия обрывов.

Будет интересно Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками

С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.

Проверка светодиодов в лампе.

Как проверить диод

После того, как мы разобрались с полупроводниками электрической схемы и предназначением прибора, можно ответить на вопрос «как проверить диод на исправность?». Вся суть проверки диодов мультиметром заключается в их односторонней пропускной способности электрического тока. При соблюдении этого правила элемент электрической схемы считается функционирующим правильно и без сбоев. Обычные диоды и Шоттки можно спокойно проверить с помощью данного прибора. Чтобы проверить этот полупроводниковый элемент мультиметром, необходимо проделать следующие манипуляции:

• необходимо удостовериться, что на вашем мультиметре имеется функция проверки диодов;
• при наличии такой функции подключаем щупы прибора к той стороне полупроводника, с которой будет осуществляться «прозвон». Если данная функция отсутствует, тогда переводим прибор с помощью переключателя на значение 1кОМ. Также следует выбрать режим для измерения сопротивления;
• красный провод измерительного устройства необходимо подключить к анодному концу, а черный – к катодному;
• после этого нужно наблюдать за изменениями прямого сопротивления полупроводника;
• делаем выводы о имеющемся или отсутствующем напряжении

После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.

Схема выпрямления из двух диодов

Внимательный читатель может спросить: «А почему это используются разные схемы включения? Нельзя ли применить диодный мост и в низковольтной части?»

Можно, но это будет не лучшее решение. В случае диодного моста ток проходит через нагрузку и два последовательно включенных диода.

В случае использования диодов 1N5408 общее падение напряжения на них может составить величину 1,8 В. Это очень немного по сравнению с сетевым напряжением 220 В.

А вот если такая схема будет применена в низковольтной части, то это падение будет весьма заметным по сравнению с напряжениями +3,3, +5 и +12 В. Применение схемы из двух диодов уменьшает потери вдвое, так как последовательно с нагрузкой включен один диод, а не два.

К тому же, ток во вторичных цепях блока питания гораздо больше (в разы), чем в первичной.

Следует отметить, для этой схемы трансформатор должен иметь две одинаковые обмотки, а не одну. Схема выпрямления из двух диодов использует оба полупериода переменного напряжения, также как и мостовая.

Если потенциал верхнего конца вторичной обмотки трансформатора (см схему) положителен по отношению к нижнему, то ток протекает через клемму 1, диод VD1, клемму 3, нагрузку, клемму 4 и среднюю точку обмотки. Диод VD2 в это время заперт.

Если потенциал нижнего конца вторичной обмотки положителен по отношению к верхнему, то ток протекает через клемму 2, диод VD2, клемму 3, нагрузку, клемму 4 и среднюю точку обмотки. Диод VD1 в это время заперт. Получается тот же пульсирующий ток, что и при мостовой схеме.

Теперь давайте покончим со скучной теорией и перейдем к самому интересному – к практике.

Проверка светодиодов без выпаивания

Щупы для мультиметра с переходниками

Проверять LED-светильник можно, не выпаивая его диодные элементы. Понадобится переходник, который изготавливается самостоятельно из канцелярских скрепок, отдельных жил провода, кусочков иголок для шитья, витой пары проводки. Выбранное изделие припаивается к щупам измерителя. Между частями переходника делается прокладка из текстолита, а потом вся конструкция обматывается изоляционной лентой.

Щупы мультиметра с переходником подсоединяются на контакты светоизлучающего диода или на колодки PNP. Тестирование производится последовательно, для каждого элемента.

Проверка работоспособности светоизлучающих диодов в фонарике

Тестирование светодиодной платы фонаря

Тест стандартного фонаря – наглядный пример работ, для которых не понадобится выпаивать элементы. Чтобы узнать, рабочие ли LED-источники, нужно:

1. Разобрать фонарик, извлечь из него плату со светодиодами.
2. Без удаления припоя подкинуть щупы на контакты PNP-разъема, соблюдая полярность.
3. Поставить переключатель на прозвонку.
4. Смотреть на табло и на подсветку.
5. Установить, исправна ли схема, путем проверки ее сопротивления. Показатель сопротивлений, равный нулю, при параллельном подключении говорит о неисправности одно светодиода.

Что такое диод и как он работает

В этой радиодетали два разных полупроводника:

• n-типа;
• p-типа.

К ним подсоединяют два выхода электродов:

• анод;
• катод.

Эти проводники обладают разной проводимостью. При работе получается зона p-n перехода, когда по одну сторону накапливаются положительно заряженные ионы, а с другой — электроны.

Итак, принцип работы:

1. Когда по элементу проходит ток, он начинает воздействовать на катод, накаливая его. Электрод начинает испускать электроны.
2. Между электродами образуется электрическое поле.
3. Так как анод с положительным потенциалом — он притягивает электроны к себе. Происходит появление эмиссионного тока.
4. Теперь все те электроны, которые добрались до анода, образуют катодный ток.
5. Весь компонент пропускает электрический ток.
6. Если же на аноде появляется отрицательный заряд, диод остается в запертом положении и размыкает электрическую цепь.

Иными словами, этот полупроводник способен пропускать электрический ток исключительно в одном направлении.

Знание того как работает этот элемент поможет проверить исправность диода.

Современные конструкции встречаются в разных корпусах:

• металлическом;
• стеклянном;
• пластиковом.

Проверка инфракрасного диода

Действительно, почти в каждом доме есть такой LED. В пультах дистанционного управления они нашли широчайшее применение. Представим ситуацию, что пульт перестал переключать каналы, вы уже почистили все контакты клавиатуры и заменили батареи, но он все равно не работает. Значит нужно смотреть диод. Как проверить ИК-светодиод?

Человеческий глаз не видит инфракрасного излучения, в котором пульт передаёт информацию телевизору, но его видит камера вашего телефона. Такие светодиоды используются в ночной подсветке камер видео наблюдения. Включите камеру телефона и нажмите на любую кнопку пульта – если он исправен вы должны увидеть мерцания.

Методы проверки мультиметром ИК светодиода и обычного — одинаковы. Еще один способ как проверить инфракрасный светодиод на исправность – подпаять параллельно ему LED красного свечения. Он будет служить наглядным показателем работы ИК диода. Если он мерцает, значит сигналы на диод поступают и нужно менять ИК диод. Если красный не мерцает, значит сигнал не поступает и дело в самом пульте, а не в диоде.

В схеме управления с пульта есть еще один важный элемент, принимающий излучение — фотоэлемент. Как проверить фотоэлемент мультиметром? Включите режим измерения сопротивления. Когда на фотоэлемент попадает свет – состояние его проводимости изменяется, тогда изменяется и его сопротивление в меньшую сторону. Понаблюдайте этот эффект и убедитесь в исправности или поломке.

Как проверить работоспособность динистора

Этот элемент выходит строя очень редко. С использованием мультиметра динистор из-за его технических особенностей проверить невозможно, поэтому для проведения детальной проверки собирают несложную тестовую схему.

В проверочную схему входят:

Для сборки этой схемы понадобятся: резистор сопротивлением 10 кОм, светодиод для светоиндикации, проверяемый элемент, лабораторный источник питания с возможностью регулировать постоянное напряжение в интервале 30-40 В. Если имеются только маломощные ИП c регулировкой, то их включают в цепь последовательным соединением.

Этапы проверки:

• Задают исходное напряжение 30 В, которое медленно повышают до загорания светодиода, означающего открытие элемента.
• Отмечают напряжение, при котором загорелся светодиодный индикатор, и вычитают разность потенциалов, расходуемую на светодиод.
• По справочнику проверяют нормативный интервал напряжений включений для проверяемого динистора. Если полученное в результате тестирования значение входит в этот диапазон, значит, устройство полностью исправно.

При включении однонаправленного динистора в тестовую схему необходимо соблюдать полярность.

Основные операции с мультиметром

Замер напряжения

Как использовать цифровой мультиметр для замеров напряжения? Для этого ставите переключатель на мультиметре в соответствующее положение. Если это напряжение в розетке дома (переменное напряжение), то перещелкиваете переключатель в положение ACV. Щупы вставляете в разъемы COM и VΩmA.

Первым делом проверяйте правильность подключения разъемов. Если один из них ошибочно будет установлен в контакт 10ADC – при замере напряжения возникнет короткое замыкание.

Начинайте измерение с максимального значения на приборе — 750V. Полярность щупов при этом абсолютно не играет никакой роли. Не нужно щупом черного цвета обязательно касаться ноля, а красным – фазы. Если на экране высветится значение гораздо меньше, а перед ним будет стоять цифра «0», это означает, что для более точного замера можно переключиться в другой режим, с меньшей шкалой уровня напряжения, которую позволяет измерять ваш мультиметр.

При замере постоянного напряжения (например электропроводка в машине) переключаетесь в режим DCV.

И также начинаете замеры с наибольшей шкалы, постепенно понижая ступени измерения. Для замеров напряжения подключать щупы нужно параллельно измеряемой цепи, при этом пальцами держитесь только изолированной части щупа, чтобы самому не попасть под напряжение. Если на дисплее высветилось значение напряжения со знаком «минус», это означает что Вы перепутали полярность.

Некоторые опытные электрики советуют при замере напряжения в розетке, оба щупа держать в одной руке. При плохой изоляции щупов и их пробое, это позволит обезопасить в некоторой степени себя от поражения эл.током.

Мультиметр работает на батарейке (используется крона на 9 Вольт). Если батарейка начинает садиться, мультиметр начинает безбожно врать. В розетке вместо 220В может показаться все 300 или 100 Вольт. Поэтому, если показания прибора вас начинают сильно удивлять, в первую очередь проверьте питание. Косвенным признаком разрядки батареи могут служить хаотичные изменения показаний на дисплее, даже когда щупы не подключены к измеряемому объекту.

Замер тока

Прибором можно замерять только силу постоянного тока. Переключатель должен быть в положении – DCA.

Здесь щупы в отличии от замеров напряжения нужно подключать последовательно в цепь с измеряемым объектом. То есть вам придется разрывать цепь и после этого в образовавшийся разрыв подключить щупы. Делать это можно в любом удобном месте (в начале, середине, конце цепи).

Чтобы постоянно не держать руками щупы, можно использовать для присоединения крокодильчики.

Знайте, что если при измерении тока по ошибке поставить переключатель в режим ACV (замер напряжения), то с прибором с большой вероятностью ничего страшного не произойдет. А вот если наоборот, то мультиметр выйдет из строя.

Замер сопротивления

Для измерения сопротивления переключатель ставите в положение — Ω.

Выбираете нужное значение сопротивления или же опять начинаете с самого большого. Если Вы измеряете сопротивление на каком то работающем аппарате или проводе, рекомендуется отключить с него питание (даже от батарейки). Таким образом данные замеров будут более точными. Если при измерении на дисплее у вас высветилось значение «1, OL» — это означает, что прибор сигнализирует о перегрузке и переключатель нужно поставить в больший диапазон замеров. Если же высвечивается «0» — то наоборот, уменьшите шкалу измерений.

Прозвонка

Еще один режим работы тестера которым часто пользуются — это прозвонка.

Для чего она нужна? Например для того, чтобы найти обрыв в цепи, или наоборот — удостовериться что цепь не повреждена (проверка целостности предохранителя)

Здесь уже не важен уровень сопротивления, важно понять что с самой цепью — целая она или нет

Нужно заметить что звукового сигнала на DT830B нет. 

У других марок как правило сигнал раздается при сопротивлении цепи не более 80 Ом. Сам режим прозвонки происходит при положении указателя – проверка диодов.

Прозвонкой также полезно проверять целостность самих щупов замыкая их друг с другом. Так как при частом использовании может произойти их повреждение, особенно в месте входа провода в трубку щупа. Обязательно перед каждым измерением убедитесь что отсутствует напряжение на том участке, куда будете подключать щупы для прозвонки, иначе можете спалить прибор или создать короткое замыкание.

Практическая часть: проверка различных светодиодов

С проверкой одиночного элемента все понятно: необходимо просто подать напряжение (значение должно быть немного выше напряжения падения) на ножки светодиода. Это можно сделать при помощи тестера: на его контактах есть напряжение порядка 5 вольт и ограничитель тока в виде внутренних резисторов. Таким образом, проверяется исправность, но не соответствие рабочим параметрам.

Если надо протестировать характеристики, потребуется специальный прибор для проверки светодиодов. Он должен состоять из регулируемого источника питания (регулировка по току и напряжению), вольтметра, амперметра и люксометра (для замера яркости свечения).

Такие приборы есть в продаже, или изготавливаются самостоятельно (это объемный материал для отдельной статьи). Но проверка одиночного элемента, как правило, нужна перед его установкой. В основном диоды проверяют в устройствах.

Как проверить гирлянду на светодиодах?

В первую очередь, визуально. Если последовательные LED элементы имеют защиту от неисправности, при перегорании одного диода он переходит в режим короткого замыкания. То есть, ток через него протекает, но он не светится.

Если такой опции нет, проверяется последовательная цепь. Необходимо соединить один щуп мультиметра к плате управления гирляндой на светодиодах, и последовательно проверять цепь после каждого элемента (соблюдая полярность).

Место обрыва цепи – это неисправный элемент. Его можно затем проверить отдельно, для достоверности.

Как проверить светодиоды в светодиодной лампе?

Как правило, внутри светильника расположена матрица из множества LED элементов. Они соединены последовательно, и подключены к общему блоку питания (драйверу).

Проверить СМД светодиод можно, не выпаивая его из монтажной платы. Для этого просто подключаем щупы мультиметра в режиме прозвонки. Исправные элементы будут светиться. Проверяем светодиоды в лампе — видео

То есть, SMD элементы проверяются по такой же методике, как и DIP. Сопротивление остальной сборки, как и блока питания, на результат не влияют.

Как проверить инфракрасный светодиод?

Если достаточно узнать, пробит он или нет – проверка проводится как на обычном диоде. В одну сторону есть ток, в другую нет. Визуальная проверка возможна с помощью фотоаппарата или камеры смартфона.

Надо подать соответствующее питание на элемент, и посмотреть на него через экран смартфона или фотоаппарата. Свечение явно видно: таким способом обычно проверяют исправность пульта от телевизора.

А вот для того, чтобы проверить ультрафиолетовый светодиод, никаких дополнительных приспособлений не требуется.

Единственное ограничение – отсутствие прямого солнечного света, и полумрак в помещении. Иначе вы просто не увидите, как он светится. Напряжение и сила тока, как у стандартного диода.

Проверка светодиодных ламп

Для удобства потребителей в настоящее время налажен выпуск ламп на основе светодиодов, которые имеют геометрическую конфигурацию, схожую с уже привычными лампами накаливания. Это дает возможность устанавливать светодиодные лампы в обычные светильники, питающиеся от сети 220 В.

В конструкцию такой лампы встроен специальный преобразователь тока – драйвер. Это устройство собирается из деталей, имеющих параметры, различающиеся в каждой отдельной модели. Это обстоятельство делает невозможным применение такого вида диагностики, как проверка светодиодной лампы мультиметром.

Светодиодную лампу прозванивают при помощи специального тестера. Он представляет собой прибор, внутри которого собрана схема, позволяющая проверять работоспособность ламп различных типов. Для этого на корпусе выполнены несколько разъемов под цоколи ламп, наиболее часто применяемых. Вывод результата проверки, осуществляется в виде звукового сигнала.

Анализируем результаты

При проверке диодов (обычного и Шоттки) с помощью мультиметра, вы получите определенный результат. Теперь нужно понять, что он может означать. К признакам, которые свидетельствуют в пользу исправности полупроводника, относятся следующие моменты:

при подключении детали электросхемы к прибору последний будет выдавать величину имеющегося прямого напряжения в этом элементе;

Обратите внимание! Разные типы диодов обладают различным уровнем напряжения, по которому они и отличаются. Например, для германиевых изделий этот параметр составит 0,3-0,7 вольт. при подключении обратным способом (щуп прибора к аноду изделия) будет регистрироваться ноль

при подключении обратным способом (щуп прибора к аноду изделия) будет регистрироваться ноль.

Обратная проверка

Если эти два показателя соблюдаются, то полупроводник работает адекватно и причина поломки не в нем. А вот если хотя бы одни из параметров не соответствует, то элемент признается негодным и подлежит замене. Кроме этого следует учитывать, что возможна не поломка, а «утечка». Этот неприятный дефект может проявиться при длительной эксплуатации прибора или некачественной сборке. При наличии короткого замыкания или утечки, полученное сопротивление будет довольно низким. Причем вывод необходимо делать, основываясь на виде полупроводника. Для германиевых элементов этот показатель в данной ситуации будет иметь диапазон от 100 килоом до 1 мегаом, для кремниевых — тысячи мегаом. Для выпрямительных полупроводников данный показатель будет в разы больше. Как видим, своими силами не так уж и сложно провести оценку работоспособности полупроводников в любом электроприборе. Вышеописанный принцип подходит для проверки диодных элементов различных типов и видов. Главное в этой ситуации правильно подключить измерительный прибор к полупроводнику и проанализировать полученные результаты.